基于QoS的Web服务发现与组合框架

本文提出了一个全面支持QoS的通用Web服务发现与组合框架。该框架将基于QoS的服务发现与组合过程分为接收用户请求、服务发现、功能流程设计、全局QoS服务选择、服务组合执行、组合结果评估6个阶段,能够支持服务组合中功能流程的自动构建和QoS全局最优的Web服务自动选择。

一种支持QoS的WEB服务组合事务协调框架

针对传统事务处理技术无法适应Web服务组合事务中松耦合、长周期的问题,以及Web服务对QoS的迫切需要,本文采用WS-BPEL构建业务流程,基于WS-TX协议,引入代理、QoS机制实现事务处理与协调,构建了一个支持QoS的Web服务组合事务协调框架,解决了应用程序与事务协调紧耦合问题,满足了用户对服务质量的要求,并通过实例分析说明了该框架的可行性。

一种基于WSDL的Web服务QoS管理框架

随着Internet的发展,Web服务得到广泛应用,如何选择满足用户非功能性需求的Web服务是其中的一个重要问题。基于此,提出一种基于WSDL的Web服务QoS管理框架,引入多维QoS对Web服务的QoS需求进行全面分析,定义Web服务的多维QoS属性,并在此基础上基于WSDL实现了Web服务的QoS管理框架。

基于BPEL和QoS的动态Web服务组合框架研究

利用BPEL语言可以将单独的Web服务组合成复杂的业务流程,但是BPEL语言不支持在业务流程执行阶段进行修改操作。虽然BPEL语言有错误处理和补偿机制,但是如果业务流程不能继续执行就会影响到业务执行效率。针对这一问题,提出了基于BPEL和QoS的动态Web服务组合框架,利用QoS组件的动态绑定功能和UDDI的动态发现Web服务功能,实现在业务流程运行时动态选择Web服务的功能,从而提高业务流程的执行效率。

基于QoS的语义Web服务选择框架

服务质量(QoS)成为动态选择满足用户需求的Web服务的关键因素。然而目前Web服务的QoS信息描述缺乏语义性,且Web服务的选择还不能做到完全自动化。文章提出一种Web服务的QoS本体结构,并在此QoS本体和原有的语义Web服务的基础上提出基于QoS的语义Web服务选择框架(QSF4SWS)。研究表明,该框架不仅增强了Web服务QoS描述的语义性,而且还能够实现Web服务的动态发现与自动选择。

一种可扩展的Web Service QoS管理框架

Web Service是目前研究界和产业界广泛关注的技术之一.随着Web Service的广泛应用,研究者们普遍认识到,服务的非功能属性,即服务质量(Quality of Service,QoS)是面向服务的应用能否成功的关键因素之一.因此,研究者们尝试从多个角度对QoS相关问题展开了研究.然而,现有工作普遍关注基于QoS的动态服务选择和组装等上层应用技术,而对于如何获取、存储、度量QoS等基础支持技术研究较少,而这些基础性工作对QoS相关的研究工作具有显著的重要性.此外,不同应用领域对Web Service QoS的需求不尽相同,因此,需要有一套灵活的机制支持在QoS模型定义、QoS度量方法、QoS信息采集等方面体现出的领域特性.针对这个问题,文中提出了一个可扩展的Web Service QoS信息管理框架,详细分析了该框架涉及到的重要方法与核心技术,并给出了该框架在北京大学软件构件库系统中的设计决策和方案.最后,介绍了文中框架在一个863计划项目中的应用实例,该实例展示了用户根据其应用的领域需求对本框架进行扩展并进行Web Service QoS管理的方法,从而验证了本管理框架的可扩展性及实用性.

随机QoS感知的可靠Web服务组合

在面向服务的环境下,单个Web服务往往不能满足用户的要求,这时就需将已有的单个Web服务进行组合,以便产生满足用户需求的、增值的组合服务.已有的服务组合方法都很少考虑Web服务的随机性和Internet环境的动态性,从而在服务选择过程中产生的规划都是静态规划,结果导致在服务组合时都以较大概率出现组合失败.针对上述问题,提出了Web服务各随机QoS指标的度量方法和自适应QoS管理体系结构,并利用随机型离散事件系统唯一的动态控制方法——马尔可夫决策过程(MDP),设计出随机QoS感知的可靠Web服务组合算法.实验结果表明,考虑随机性的QoS度量方法和QoS管理体系结构,以及平衡了"风险"与"报酬"的MDP有效地提高了服务组合成功率.

Web服务组合功能与QoS的形式化统一建模和分析

进程代数是一种适合描述Web服务组合的形式建模语言,然而同样对QoS建模和分析的支持不足.在现有进程代数的基础上,提出了一种代价概率进程代数PPPA(priced probabilistic process algebra),给出其语法和语义,证明其具有功能、概率和代价的统一建模和分析能力.给出了基于PPPA统一建模和分析Web服务组合功能和QoS的方法.实例建模和分析了Web服务组合的功能、可靠性、性能和代价,其结果表明,PPPA可以有效地支持Web服务组合功能和QoS的形式化统一建模和分析.

一种综合考虑主客观权重的Web服务QoS度量算法

已有的Web服务Qo S(quality of service)度量方法由于无法对用户偏好的模糊性予以准确量化,以及对候选服务Qo S属性数据分布特征的忽视,导致其度量结果不准确.为此,提出了一种综合考虑主客观权重的Web服务Qo S度量算法.该算法利用自适应用户偏好的主观权重计算方法和服务潜能保障的客观权重计算方法,从主观和客观两个角度进行Qo S度量,以保障度量结果在符合用户偏好的基础上能够准确地反映服务的整体性能.理论分析和基于QWS真实数据集的实验结果表明,所提出的方法能够准确地获得Web服务Qo S的度量结果.

OnceAS/Q:一个面向QoS的Web应用服务器

网络分布计算环境下应用系统的需求多样化和复杂性的增长,要求位于中间件层次的Web应用服务器(web application server,简称WAS)从原来的尽力而为服务模型转变为服务质量(quality of service,简称QoS)保障模型,为具有不同需求的应用分别提供适宜的服务质量保障.目前的WAS系统在此方面仍然比较薄弱.OnceAS/Q是一个面向QoS的WAS系统,它以QoS规约为基础,为不同应用提供不同的QoS保障能力.OnceAS/Q实现了一个应用QoS保障框架,提供了一组QoS服务组件支持具有QoS需求的应用开发和运行.介绍了OnceAS/Q的体系结构和主要组件,详细阐述了两个关键问题,一是QoS规约的定义及其映射,另一个是面向QoS的服务组件和资源的动态重配.OnceAS/Q原型在Ecperf测试基准下,对其QoS保障能力进行了实验.实验数据表明,在较大规模的应用环境下,OnceAS/Q能够提供更好的服务质量,并且开销是可接受的.

一种QoS最优的语义Web服务自动组合方法

针对海量的信息提供类(Information Providing)语义Web服务的自动组合问题,提出了一种将正向搜索与逆向搜索相结合并追求QoS最优的快速组合方法.该方法首先根据用户的请求对服务库中的服务进行层次划分,去除无关服务并得到具有并行调用结构的组合服务原型即规划图;之后,利用得到的参数的服务源信息,计算每个服务的最优组合QoS;最后,以用户请求的输出参数为起点进行逆向搜索,以最优组合QoS为约束条件构造所有可能的最优解.以WS-Challenge 2009提供的竞赛集进行实验,结果表明该方法不仅能够找到组合服务的最优QoS,而且可以获得大量结构不同但QoS均为最优的解,从而为组合服务的执行提供更多的选择.

基于结构化噪声矩阵补全的Web服务QoS预测

随着面向服务计算技术的快速发展,越来越多具有相同或相似功能的Web服务被部署在网络上。用户进行服务选择之前,通常需要根据历史调用信息对未使用过的服务QoS进行预测。由于历史调用信息收集过程缺乏有效的监督和约束机制,所采样的QoS信息往往容易受到结构化噪声污染,从而导致现有方法预测性能急剧下降。为了克服这个困难,通过将Web服务QoS预测问题建模为L2,1范数正则化矩阵补全问题,提出了一类基于结构化噪声矩阵补全的Web服务QoS预测方法。真实数据集上的实验结果表明,该方法不仅能精确地辨识出QoS采样矩阵中噪声行所在位置,而且能对缺失Web服务QoS进行有效预测。

基于二维QoS模型的Web服务组合

在实际应用中,单个Web服务通常无法满足复杂应用的需求,如何组合已有的服务,从而提供更强大更完整的商业功能已成为此领域的研究热点。然而现行的SOA架构中,Web服务组合方法中很少考虑Web服务质量(QoS)问题,或者对QoS考虑得不够全面,这样,组合出的服务不能确保能够满足用户的QoS需求。针对这一问题,提出了Web服务的二维QoS模型,并使用了改进的UDDI规范,在此基础上给出了基于QoS的Web服务组合的有色Petri网组合策略。在满足用户组合服务的功能需求的同时,也满足了用户对服务质量QoS的需求,实现了需求服务的优化。

Web服务工作流中基于信任关系的QoS调度

不确定或恶意欺骗的服务节点对服务工作流调度的影响常常是致命的,因此仅从性能QoS角度研究工作流调度存在片面性.针对当前工作流调度中存在信任机制与调度机制分离的缺陷,提出了基于信任关系的工作流QoS调度方法,通过建立信任调度模型,利用D-S理论进行信任度计算,同时阐述了工作流路径级信任关系的概念及其传递、合并的计算方法,并将信任关系作为QoS调度的重要指标来综合考虑.该方法在保证工作流性能QoS要求的同时兼顾信任QoS的要求,大量实验结果表明:该算法较传统的基于性能QoS的调度而言,不仅具有更优的QoS性能,而且显著提高了调度的成功率.

基于遗传算法的QoS感知的Web服务选择

提出一种用于QoS感知的Web服务选择的遗传算法．该算法采用关系矩阵编码方式,克服了一维编码方式表示的局限性,并且可以通过简单的方法来表示组合服务重计划及Web服务循环路径等情况,通过该算法一次运行,就可以从所有组合路径的组合方案中选出满足用户QoS需求的组合方案,而一维编码遗传算法在多路径情况下需多次编码、多次运行．算法还采用一种变异策略来提高算法的适应度．通过仿真比较,关系矩阵编码遗传算法比一维编码遗传算法获得了更优解,变异策略在提高算法适应度方面也发挥了作用．

一种Web服务QoS可信性评价模型

随着Web服务数量的增加,根据Web服务的非功能属性(QoS)度量Web服务质量成为研究热点之一.目前对Web服务QoS的研究主要集中在QoS信息管理、QoS度量方法及基于QoS驱动的服务选取上,但对于QoS评价的可信性研究较少.本文在目前QoS研究的基础上提出一个Web服务QoS可信性评价模型,并给出了两种Web服务QoS可信性评价方法.最后,描述了可信性评价的实验过程及效率分析.

用户位置感知的Web服务QoS预测方法

随着互联网上Web服务数量的增多,服务的QoS开始成为用户在选择服务时关注的焦点.为了有效获取服务的QoS信息以便向用户推荐高质量的服务,提出一种用户位置感知的Web服务QoS预测方法--UL-WSRec.利用一些QoS属性受用户位置影响的事实和同一个自治系统中的用户在位置上邻近的特点,根据自治系统来计算用户位置和划分相似用户.在传统的协同过滤算法基础上,利用用户位置信息提出了改进的算法,以提高服务QoS预测的效率和精度.基于真实Web服务数据的实验表明了该方法的有效性.

基于服务调用特征模式的个性化Web服务QoS预测方法

随着网络上完成相同功能的Web服务数量不断增长,服务使用者在选择服务之前,通常需要根据服务的历史使用信息对未使用过的服务质量进行预测.考虑到调用时刻用户输入、网络环境及服务运行环境的差异,提出了一种基于服务调用特征模式的个性化QoS预测方法.该方法通过对服务的历史使用信息进行分析,抽取出服务的常用调用特征模式,当用户调用某服务时,根据用户调用服务时特征,找到其对应的调用模式,若在该模式下有使用信息则直接返回给用户;若没有则根据模式的相似度,采用协作过滤算法为其进行预测.实验结果表明该方法可以显著提高Web服务质量预测的准确性,并且效率较高.

基于事例推理的Web服务QoS动态预测研究

随着面向服务计算技术的发展,网络上出现了大量功能相同而服务质量(QoS)有很大差别的Web服务,QoS逐渐成为评价和选择Web服务的重要依据。目前常用Web服务历史QoS的算术平均值来近似服务的QoS,这种度量方法没有考虑Web服务QoS的动态性,不能准确地度量Web服务的QoS,从而造成被选择的Web服务以较大概率不能满足用户的QoS需求。针对这一问题,提出了一种基于事例推理(CBR)的QoS动态预测方法,该方法将Web服务的QoS与服务的外界环境、所处理的任务类型、任务大小关联起来,利用事例推理技术预测Web服务处理新任务时的QoS。实验结果表明,该预测方法能有效地提高Web服务QoS的准确度。

基于动态QoS的Web服务组合

在Web服务组合中,现行的几种QoS衡量标准都将重点放在单个Web服务本身的质量上,而忽视了Web服务动态特性、组合特性以及服务组合中的网络特性。另外,在诸多服务组合的算法中,都只是强调组合服务的总体质量,却忽略了用户对某些质量属性的约束条件,从而导致服务重计算问题经常发生。为此,考虑了服务动态特性以及服务间的协作关系对组合服务质量的影响,提出了动态QoS模型;同时,综合了用户的质量约束以及组合服务的整体质量,将用户的质量约束引入服务组合流程中。最后通过实验证实了所提出的动态QoS模型能够根据服务实体的实时情况计算服务质量,同时将用户的质量约束引入服务组合流程中,有效地避免了服务重计算问题。